EP2795410A1 - Procede de realisation d'un composant - Google Patents

Procede de realisation d'un composant

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EP2795410A1
EP2795410A1 EP12810282.9A EP12810282A EP2795410A1 EP 2795410 A1 EP2795410 A1 EP 2795410A1 EP 12810282 A EP12810282 A EP 12810282A EP 2795410 A1 EP2795410 A1 EP 2795410A1
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EP
European Patent Office
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recess
component
manufacturing
substrate
hole
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EP12810282.9A
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Thierry Hessler
Nicolas Rebeaud
Jean-Luc Helfer
David Richard
Sébastien Graf
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Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a component part, said component comprises at least one recess extending in said component from at least one of the surfaces of said component.
  • these bare areas of the substrate are etched to dig them.
  • the chemical agent is chosen to attack only the substrate material and not the unmodified light-sensitive resin. The duration of this chemical etching step makes it possible to determine the dimensions of the recesses.
  • microtechnical parts are made by machining and / or polishing so that a drill or polisher can be used to shape said parts.
  • a first disadvantage of this chemical etching technique is that it does not allow to make recesses with straight flanks. Indeed, the resulting hollows have inclined or rounded flanks. This means that the surface of the hollow varies according to the depth that is to say that this surface grows or shrinks as and when as the hollow becomes deep. Generally this surface narrows with depth. This finding makes it necessary to adapt the theoretical calculations made to obtain right-sided hollows. Moreover, this variation of the profile of the recesses between the theory and the practice entails a variation of the characteristics.
  • a second disadvantage of these techniques of chemical etching or machining is that they do not make it possible to produce complex structures in depth. Indeed, the chemical etching only allows to make recesses on the surface because the inclination of the flanks prevent going deep.
  • the use of a polisher and a drill does not allow the realization of complex internal structures. For example, the realization of a single-piece ruby timepiece bearing that is to say composed of a single stone pierced with a blind hole is possible but this bearing can not be lubricated for lack of having the structures needed to store the lubricant.
  • the invention aims to overcome the drawbacks cited above by providing a manufacturing method for producing a component comprising recesses having sidewalls and internal structures and this not only on the surface.
  • the invention relates to a method for manufacturing a component in a substrate, characterized in that it comprises the following steps:
  • An advantage of the present invention is to make it possible to make recesses lying below the surface because the material used is chosen as being transparent to the laser. This allows the laser to be able to point to any point on the surface or under the surface of the component. The material is then made selective so that the subsequent chemical attack only operates on the laser modified material. A method is thus obtained which makes it possible to produce complex and internal recesses.
  • the method further comprises the step:
  • the substrate is made of transparent material at the wavelength of the laser.
  • the duration of the pulses of the laser range from femtosecond to picosecond.
  • the substrate is made of monocrystalline material.
  • the substrate is made of polyconstalline material. In another advantageous embodiment, the substrate is made of polymer.
  • the substrate is made of an amorphous material such as a ceramic or a glass.
  • the component is a watchmaking component.
  • the component is a timepiece bearing.
  • the substrate comprises a blind hole made prior to the step of modifying the structure.
  • said bearing further comprises at least one recess.
  • said at least one recess is a blind hole.
  • said at least one recess is used as a reservoir for the storage of a lubricant, said at least one recess extending at least from the surface of the hole.
  • said at least one recess further comprises at least one channel (202) connecting said at least one reservoir to said hole.
  • said at least one recess is used to form an elastic structure (206).
  • said elastic structure comprises a central portion arranged so that the shank of an axis can be inserted therein and at least one elastic arm extending from said central portion.
  • the component is a resonator comprising a body used in deformation.
  • the resonator comprises a base from which extend at least two parallel arms each having an upper face and a lower face.
  • the body is a bar wound on itself by forming a hairspring
  • the resonator further comprises at least one recess made on one of the faces of said body.
  • the component is an anchor pallet.
  • the present invention also relates to a timepiece component arranged to cooperate with an axis, said component comprising a hole in which a tigeron of said axis is inserted, characterized in that said component comprises at least one recess extending in said component from at least one of the surfaces of the hole.
  • said at least one recess comprises at least one reservoir intended to contain liquid.
  • said at least one recess further comprises at least one channel connecting said at least one reservoir to said hole.
  • said at least one recess extends to form an elastic structure.
  • said recess is arranged so that the component comprises a cylindrical piece comprising an annular flange, a central portion and resilient arms connecting the central portion to the annular flange, the central portion comprising the hole.
  • said component comprises at least two recesses, at least one recess comprises at least one reservoir intended to contain liquid and at least one recess extends so as to form an elastic structure.
  • the present invention also relates to an anchor pallet intended to cooperate with the teeth of an escape wheel of a clockwork movement, said pallet comprising a leakage plane, a rest plane and a pulse plane and at least one main channel connecting the leakage plane to said rest plane, characterized in that said pallet further comprises a tank communicating with said channel so that all of the necessary lubricant can be stored in said at least one main channel and said tank.
  • the pallet further comprises at least one secondary channel connecting said at least one main channel to the pulse plane.
  • FIG. 1 and 2 show schematically a pivot system according to the prior art
  • FIG. 3 schematically shows the pivot system according to the present invention
  • FIGS 4 and 5 show schematically the first embodiment of the pivot system according to the present invention
  • Figures 6 and 7 schematically show a first embodiment of the second embodiment of the pivot system according to the present invention
  • Fig. 8 schematically shows a second embodiment of the second embodiment of the pivot system according to the present invention.
  • Figures 9 and 10 show schematically a first variant of the pivot system according to the present invention.
  • FIGS. 11A to 11D show schematically the steps of the method according to the present invention.
  • Figure 12 schematically shows a front view of a resonator according to the prior art
  • Figure 13 schematically shows a front view of a resonator using the method according to the present invention
  • Figure 14 schematically shows a top view of a resonator using the method according to the present invention
  • Figure 15 schematically shows a front view of a variant of the resonator using the method according to the present invention
  • Figure 1 6 schematically shows a top view of another variant of the resonator using the method according to the present invention
  • Figure 17 schematically shows a known pallet pallet
  • Figure 18 schematically shows an anchor pallet according to the present invention
  • Figure 19 schematically shows a variant of the anchor pallet according to the present invention.
  • Figure 20 schematically shows a spiral resonator according to the present invention.
  • Figure 3 schematically shows a timepiece component according to the present invention.
  • the component 101 is a timepiece component.
  • the component 101 is a timepiece bearing, that is to say an element serving as a pivot for an axis of said timepiece.
  • This bearing 101 is a part of a pivot system 100 comprising a support 102, whose base comprises a hole 108 for the passage of the balance shaft terminated by a tigeron.
  • the support 102 comprises a housing 103 so that the bearing 101 can be housed therein.
  • This bearing 101 is fixed in the housing 106 by attachment means 105. These attachment means 105 may be elastic or not.
  • the bearing 101 is a one-piece piece which is in the form of a cylindrical or discoidal piece 1010 comprising an upper face 101 1, a lower face 1012 and a circular wall 1013. Bearing also includes at least one recess 200 located at the lower face 1012. This recess may be for example the hole 107 in which the axis of the spindle is inserted.
  • the bearing 101 may have any shape such as parallelepiped or triangular shape or any other possible form.
  • the component 101 is directly integrated into a timepiece bridge. The bridge then serves as a substrate in which the bearing 101 is made.
  • the present invention proposes to provide a manufacturing method.
  • the focus will be on making the recess 200.
  • a substrate here the component 101, ie the bearing, without the recess 200 is made. It will be understood that this stage 101 is previously realized.
  • This bearing 101 is made according to the most appropriate method depending on the material constituting it, called here first material, such as machining or polishing.
  • a second step is to provide a laser (L) whose pulse duration is here of the order of the femtosecond that is to say 10 "15 seconds (typically 100 fs). go from the femtosecond to the picosecond (10 "12 seconds).
  • This laser (L) is then used to modify the structure of said bearing 101 as visible in Figure 1 1 B.
  • the first material is chosen to be transparent to the laser. This makes it possible to point, with the focusing point (P) of the laser (L), a point (P) which can be on or under the surface of the bearing 101.
  • the first material may be a monocrystalline material such as quartz, sapphire or synthetic ruby, or a polyconstarch material such as polycrystalline ruby or an amorphous material such as a glass such as silica or a ceramic. It is also conceivable to produce a polymer component.
  • the focusing point (P) is then moved towards the bearing 101 at the level of areas on or below the bearing surface in a defined structure to be realized. All this is done in a predetermined or desired sequence to locally cause a change in the structure of the material by multi-photon absorption. Indeed, the modification of the material structure by multi-photon absorption requires a very high energy density.
  • the third step is to bring a chemical agent.
  • This chemical agent is chosen to allow zones Z1 whose structure is modified to be dissolved more quickly than zones Z2 whose structure has not been modified.
  • the attack velocity of the zones Z1 whose structure has been modified by the focusing point (P) of the laser (L) is greater than the attack speed of the zones Z2 whose structure has not has been modified by the laser (L).
  • the local modification of the structure by the focusing point (P) of the femtosecond laser (L) makes it possible to choose a chemical agent that is more reactive to the modified zones Z1 than to the unmodified zones Z2.
  • the present method makes it possible to produce internal structures, but the present method requires that the chemical agent be able to access zones Z1 whose structure is modified. With a zone Z1 whose structure is modified on the surface, said chemical agent is allowed to directly dissolve the modified zones Z1. Nevertheless, it is conceivable that zones Z1 whose structure has been modified are not located on the surface but just below the surface. The chemical agent then dissolves the few unmodified zones Z2 separating said chemical agent from the modified zones Z1 in order subsequently to allow them to dissolve.
  • each recess 200 of the bearing 101 will lead to a surface or be close to a surface. Nevertheless, it is conceivable that the different recesses are connected to each other by a common surface so that the dissolution is transmitted to the different recesses 200. Once all Z1 modified zones dissolved, said bearing 101 is out of the bath.
  • a fourth step is to clean said bearing 101 so that all chemical agent residues are removed so that the chemical reaction is permanently stopped.
  • An advantage of the present invention is that it is as well adapted for the small series as for the large series. Indeed, the etching step is suitable for both the small series of a few substrates at a time and for the large series, that is to say a large number of substrates at a time.
  • the advantage of this method is therefore to make it possible to make small-size recesses 200 directly in the structure of the bearing 101, which conventional machining can not do. Indeed, a bearing 101 of a timepiece has very small dimensions of the order of millimeter and mechanically machining recesses 200 in the structure is too complex. However, with the method according to the present invention, it becomes easy to dig inside the bearing 101.
  • the bearing 101 without the hole 107 in which the axle shank is inserted can be machined beforehand with known methods and that the method according to the present invention is used to realize the hole 107 and other recesses 200.
  • the method described can be used to make the recesses 200 in a bearing 101 in which the hole 107 is made beforehand. It is possible that the method can be used, from a substrate, to achieve the entire bearing 101 directly. This is made from a substrate undergoing the process according to the present invention.
  • the substrate in which the component 101 is made may be a timepiece bridge in which the bearing is directly integrated so that the bridge and bearing assembly is monobloc.
  • the hole 107 in which the axle rod is inserted is pre-machined and the recess or recesses 200 made by the method according to the invention are used for microfluidic applications. .
  • this recess 200 is used to contain or allow the circulation of a liquid.
  • this recess 200 can be used to store lubricant for lubricating the pin inserted in the hole 107 of the bearing 101 by its tigeron.
  • the lubrication allows the reduction of friction and therefore the reduction of losses, allowing either the improvement of the precision of the running of the timepiece or the increase of the power reserve of the timepiece , or both.
  • the storage of the lubricant on a bearing 101 consisting of a only stone is impossible. With the method according to the present invention, it is therefore possible to store this lubricant inside the bearing stone 101 by creating at least one recess 200.
  • This recess 200 extends from the surface of the hole 107 inwardly of the bearing 101. This allows the lubricant stored in said recess 200 to be able to access the hole 107 and thus the tigeron to be lubricated during the rotation of the axis.
  • This recess 200 is arranged to store lubricant that can flow to the axis of the axle.
  • the recess 200 comprises at least one cavity 204 and possibly at least one channel 202. Indeed, in a restricted space, said recess will be brought closer to the surface of the hole 107 to have a more compact bearing 101. On the other hand, if the space is not restricted, it is conceivable to have at least one channel for connecting the hole 107 to the cavity 204. In this case, the dimensions of the channel 202 and the cavity 204 are calculated for that the cavity 204 can store the amount of lubricant necessary for the proper lubrication of the bearing 101 and that the channel 202 can deliver the lubricant regularly and in sufficient quantities.
  • a single recess 200 with a channel 202 and a cavity 204 is not sufficient, it is possible to provide a plurality of recesses 200 each comprising a cavity 204 and a channel 202 for connecting said cavity 204 to the hole 107. It is also conceivable that a recess 200 may be composed of several cavities 204 each associated with a channel 202 and the different channels 202 meet at a junction point so that the lubricant is delivered to the tigeron by a single outlet. It is also expected that the channel 202 may have a slope so as to naturally bring the lubricant from the cavity 204 to the hole 107.
  • the recess comprises an outlet channel 203 opening on another surface of the bearing 101 to facilitate the placing of the lubricant in said cavity 204 as visible in Figure 5. This configuration also facilitates the etching by the chemical agent and the cleaning of the bearing 101.
  • the recess 200 made is used to form a structure 206 that can be elastic.
  • the cylindrical or discoidal piece 1010 comprises a central portion 214 connected, by at least one elastic arm 21 6, to a peripheral portion or annular flange 212 of the bearing 101.
  • the peripheral portion 212 and the central portion 214 have the same height.
  • the central portion 214 is cylindrical in shape and has the hole 107 in which the axle shank is inserted.
  • Said at least one elastic arm 21 6 may be a blade whose flexibility is modified by varying the dimensions as well as the thickness.
  • said at least one arm 21 6 is in the form of a curved arm whose thickness is equal to the height of the cylindrical central portion 214 as can be seen in FIG. 7.
  • the structure 206 comprises three arms 21 6 curved whose attachment points, respectively to the flange 212 and the central portion 214, are angularly offset by 120 degrees.
  • the recess or recesses 200 form an elastic structure 206.
  • This structure 206 comprises a substantially cylindrical recess 200, which may or may not be through, and comprising a wall 222 from which at least two blades 224 extend. These blades 224 are preferably diametrically opposite and extend towards the axial center. of the recess 207. These blades 224 separate said recess 200 in two parts 107, 226.
  • a first portion 107 opens on the outside of the bearing and is the hole 107 which serves to accommodate the spindle of the axis.
  • the second portion 226 of the recess 200 is used for the movement of the blades 224.
  • These at least two blades 224 are, by their implementation, flexible.
  • the entire recess 200 is made simultaneously, that is to say that the laser beam (L) is directed so that the focusing point (P) scans the area defining said recesses in order to modify the structure of this recess. zoned.
  • the chemical agent is then responsible for dissolving the zone defining said recesses.
  • the second portion 207 comprises four flexible blades 224. These blades can be in different horizontal planes.
  • a third variant visible in FIGS. 9 and 10 combines the two previous variants so that the bearing comprises both at least one recess 200 forming an elastic structure 206 but also at least one recess 200 forming a cavity 204 for the storage of a lubricant.
  • the bearing 101 comprises a structure formed of a central portion 214 connected to the peripheral portion 212 of the bearing by at least one elastic arm 21 6 for shock absorption but which also comprises a cavity 204 serving as reservoir for lubricant to improve the interaction between said bearing and the axle shank.
  • the recess 200 serving as a cavity 204 of lubricant can be placed in the central portion 214 of the elastic structure 206 as can be seen in FIG. 10.
  • this recess 200 is placed above the hole 107 so that the lubricant can flow by gravity or capillarity into the hole 107.
  • a narrow channel 202 can be provided to control the lubricant flow.
  • This recess 200 may also take the form of a circular groove located on the wall of the hole 107,
  • the recess or recesses 200 for the storage of a lubricant are located at the peripheral portion 212 of said bearing and that the lubricant is supplied to the hole 107 by at least one channel 202 as can be seen in FIG. It will be understood that the channel or channels 202 pass through the elastic arms 21 6 of the elastic structure 206.
  • the component manufactured with the method according to the present invention is a resonator 300.
  • This resonator comprises a body used in deformation.
  • a conventional resonator visible in FIGS. 12 and 14 comprises a base 302 placed on a base 306 and from which at least two parallel arms 304 extend.
  • the resonator 300 further comprises, on the base 302, connection pads 309 respectively connected to the electrode groups 308 as shown in FIG. 14.
  • Each arm 304 comprises an upper face and a lower face.
  • grooves 310 or grooves on these arms 304 In order to improve the characteristics of the resonator 300, it is known to make grooves 310 or grooves on these arms 304. These grooves or grooves 310 make it possible to increase the piezoelectric coupling inducing an increase in the quality factor of the resonator 300. This increase the quality factor causes a decrease in power consumption. This reduction in consumption is a consequence of the reduction of the electrical resistance representing the losses in the equivalent circuit of the resonator 300.
  • each arm 304 comprises at least one groove 310, each located on the upper face of the corresponding arm 304.
  • the laser whose duration of the pulses is of the order of the femto-second is used to locally modify the structure of the arms 304.
  • This modification of the structure makes these zones more selective. This means that these areas are more reactive to certain chemical agents than unmodified zones.
  • This chemical etching step consists of immersing the resonator 300 in a chemical solution chosen to selectively attack the zones modified by the laser. Nevertheless, it is possible to choose a chemical solution that will attack modified areas faster than unmodified areas. In this case, the dimensions of the resonator 300 are defined so that the attack of the chemical agent on the unmodified zones is taken into account so as not to alter the final dimensions.
  • each arm 304 comprises a single groove 310
  • it is placed centrally at the arms 304, the grooves 310 being placed on the same face 314.
  • the method according to the present invention makes it possible to produce grooves or grooves 310 offering greater piezoelectric coupling because this method makes it possible to obtain grooves 310 with more vertical flanks 312 as visible in FIG. 13. However, this verticality influences the coupling. in a significative way.
  • each face 314, 31 6 of each arm 304 has a groove or groove 310. It will be understood that for a resonator 300 having two arms 304, said resonator 300 comprises four grooves 310. There is then a groove 310 on the upper face 314 of each arm 304 and a groove 310 on the lower face 31 6 of each arm 304. In this variant, the grooves 310 of each arm 304 are opposite to the plane AA 'visible in Figure 15.
  • the resonator 300 comprises a third arm 304 so that the resonator 300 has a shape similar to that of a trident.
  • This third arm 304 here central, is used for fixing the resonator 300 and more particularly to change its center of gravity.
  • this third arm 304 is used as a fixing point so that it is in contact with the base 306 supporting the resonator 300.
  • This provision of the third arm 304 which serves as a central arm 304 allows to center the center of gravity and to have a better balance of the resonator 300.
  • the method according to the present invention is then used to make said resonator 300 from a substrate.
  • the precision of the process according to the present invention makes it possible to produce complex shapes.
  • This possibility of making the entire resonator 300 with the method according to the present invention is advantageous because it allows the contours and the grooves 310 to be made in a single step. Of course, this is also possible with a standard two-armed 300 resonator 304.
  • At least one recess 200 may be formed on at least one of the faces of said spiral resonator and is in the form of a bath 310 as shown in Figure 20.
  • FIG. 17 there is shown an anchor 601 having a conventional structure carrying two pallets 602 (only the output pallet having been shown in Fig. 17).
  • the pallet 602 is a generally ruby piece whose all faces are polished and which is driven and glued into a housing 604 formed in the arm 601 of the anchor 601.
  • the pallet 602 comprises a pulse plane 602a, a rest plane 602b and a leakage plane 602c, the pulse plane 602a and the leakage plane 602c intersecting each other along an output edge or pulse nose 602d.
  • the impulse plane 602a and the rest plane 602b respectively cooperate with the teeth 606 of the escape wheel and more particularly with the rest plane 606a and the stopper 606b of the teeth 606.
  • the escape wheel 6 rotates in a conventional manner step by step in the direction of the arrow F.
  • Particularly important lubrication points are therefore the pulse plane 602a and the rest plane 602b so that a presence of lubricant between the teeth of the escape wheel and these plans is necessary during the different phases of operation of the exhaust.
  • the lubrication consists in disposing a drop of lubricant on the teeth of the escape wheel, which does not allow lubrication to be ensured for a long time since the lubricant is rapidly driven to the resting plane. 602b of the pallet 602 on which it accumulates, so that it is no longer available for the desired lubrication.
  • the present invention solves this problem by providing a recess 200 in the form of at least one channel 700 and at least one reservoir 702 for storing said lubricant. For this, the previously described method is used.
  • a pallet 602 comprises a main channel 700 connecting the leakage plane 602c to said rest plane 602b.
  • the pallet 602 further comprises a recess 200 serving as a reservoir 702 located in the pallet 602 and communicating with the main channel 700.
  • This reservoir 702 extends in a direction parallel to the leakage plane 602c and to the rest plane 602b and tends to move it away from pulse plane 602a.
  • This tank 702 is sized to store all the necessary lubricant. During the operation of the exhaust, lubricant is, by capillarity, sucked into the main channel 700 to exit at the level of the rest plane 602b.
  • the pallet 602 further comprises secondary channels 704 extending from said main channel 700 and opening on the pulse plane 602a horn visible in FIG. 19. These secondary channels 704 serve, therefore, to enable the lubrication of the impulse plane 602a, the lubrication of the exhaust being then improved.
  • the presence of this reservoir to store all the lubricant directly in the pallet 602 overcomes the problem of ejection of the lubricant in case of impact.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un composant dans un substrat, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) modifier la structure d'au moins une zone de substrat afin de rendre plus sélective ladite au moins une zone; b) graver chimiquement ladite au moins une zone afin de sélectivement fabriquer ledit composant.

Description

P ROC E D E D E R EALI SATI ON D ' U N COM POSANT
L'invention concerne un composant de pièce, ledit composant comprend au moins un évidement s'étendant dans ledit composant à partir d'au moins une des surfaces dudit composant.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
Il est connu de l'art antérieur que certaines pièces de microtechnique en matériaux de type monocristallin ou polyc stallin sont réalisées par gravure chimique. Cette technique consiste à se munir du substrat à graver, et à déposer une couche de résine photosensible dessus. Sur cette résine est placé un masque puis le tout est exposé à de la lumière afin que la structure de la résine photosensible exposée à la lumière soit modifiée. Cette résine modifiée est éliminée par action d'un élément chimique laissant alors le substrat à nu aux endroits où la résine a été éliminée.
Par la suite ces zones à nu du substrat sont attaquées chimiquement afin de les creuser. L'agent chimique est choisi pour attaquer seulement le matériau composant le substrat et non la résine photosensible non modifiée. La durée de cette étape de gravure chimique permet de déterminer les dimensions des creusures.
De même, il est envisageable que des pièces de microtechnique soient réalisées par usinage et/ou polissage de sorte qu'un foret ou une polisseuse puissent être utilisés pour façonner lesdites pièces.
Un premier inconvénient de cette technique de gravure chimique est qu'elle ne permet pas de réaliser des creusures avec des flancs droits. En effet, les creusures obtenues présentent des flancs inclinés ou arrondis. On entend par là que la surface de la creusure varie en fonction de la profondeur c'est-à-dire que cette surface s'agrandit ou se rétrécit au fur et à mesure que la creusure devient profonde. Généralement cette surface rétrécit avec la profondeur. Cette constatation oblige à adapter les calculs théoriques réalisés pour obtenir des creusures à flancs droits. De plus, cette variation du profil des creusures entre la théorie et la pratique entraîne une variation des caractéristiques.
Un second inconvénient de ces techniques de gravure chimique ou d'usinage est qu'elles ne permettent pas de réaliser des structures complexes en profondeur. En effet, la gravure chimique ne permet que de réaliser des creusures en surface car l'inclinaison des flancs empêchent d'aller en profondeur. Pour l'usinage, l'utilisation d'une polisseuse et d'un foret ne permet pas non plus la réalisation de structures internes complexes. Par exemple, la réalisation d'un palier de pièce d'horlogerie en rubis monobloc c'est-à-dire composé d'une seule pierre percée d'un trou borgne est possible mais ce palier ne peut être lubrifié faute d'avoir les structures nécessaires pour stocker le lubrifiant.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention a pour but de pallier aux inconvénients cités ci-devant en proposant un procédé de fabrication permettant de réaliser un composant comprenant des creusures présentant des flancs doits et des structures internes et ceci pas seulement en surface.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant dans un substrat, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) modifier la structure d'au moins une zone de substrat afin de rendre plus sélective ladite au moins une zone ;
b) graver ladite au moins une zone afin de sélectivement fabriquer ledit composant.
Un avantage de la présente invention est de permettre de réaliser des évidements se situant sous la surface car le matériau utilisé est choisi comme étant transparent pour le laser. Cela permet au laser de pouvoir pointer n'importe quel point de la surface ou sous la surface du composant. Le matériau est alors rendu sélectif de sorte que l'attaque chimique qui suit n'opère que sur le matériau ayant subi une modification par le laser. On obtient alors un procédé qui permet de réaliser des évidements complexes et internes.
Des modes de réalisation avantageux du procédé selon la présente invention font l'objet de revendications dépendantes.
Dans un premier mode de réalisation avantageux, le procédé comprend en outre l'étape :
c) libérer le composant dudit substrat.
Dans un second mode de réalisation avantageux, le substrat est réalisé en matériau transparent à la longueur d'onde du laser.
Dans un troisième mode de réalisation avantageux, la durée des impulsions du laser vont de la femtoseconde à la picoseconde.
Dans un quatrième mode de réalisation avantageux, le substrat est réalisé en matériau monocristallin.
Dans un cinquième mode de réalisation avantageux, le substrat est réalisé en matériau polyc stallin. Dans un autre mode de réalisation avantageux, le substrat est réalisé en polymère.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le substrat est réalisé en un matériau amorphe comme une céramique ou un verre.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le composant est un composant horloger.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le composant est un palier de pièce d'horlogerie. Dans un autre mode de réalisation avantageux, le substrat comprend un trou borgne réalisé préalablement à l'étape de modification de la structure.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit palier comprend en outre au moins un évidement.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement est un trou borgne.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement est utilisé comme réservoir pour le stockage d'un lubrifiant, ledit au moins un évidement s'étendant au moins à partir de la surface du trou.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement comprend en outre au moins un canal (202) reliant ledit au moins un réservoir audit trou.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement est utilisé pour former une structure élastique (206).
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ladite structure élastique comprend une partie centrale agencée pour que le tigeron d'un axe puisse s'y insérer et au moins un bras élastique s'étendant depuis ladite partie centrale.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le composant est un résonateur comportant un corps utilisé en déformation.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le résonateur comprend une base à partir de laquelle s'étendent au moins deux bras parallèles présentant chacun une face supérieure et une face inférieure.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le corps est un barreau enroulé sur lui-même en formant un spiral
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le résonateur comprend en outre au moins un évidement réalisé sur l'une des faces dudit corps. Dans un autre mode de réalisation avantageux, le composant est une palette d'ancre.
La présente invention concerne également un composant de pièce d'horlogerie agencé pour coopérer avec un axe, ledit composant comprenant un trou dans lequel un tigeron dudit axe est inséré, caractérisé en ce que ledit composant comprend au moins un évidement s'étendant dans ledit composant à partir d'au moins une des surfaces du trou.
Dans un premier mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement comprend au moins un réservoir destiné à contenir du liquide.
Dans un second mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement comprend en outre au moins un canal reliant ledit au moins un réservoir audit trou.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement s'étend de sorte à former une structure élastique.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit évidement est agencé pour que le composant comprenne une pièce cylindrique comprenant un rebord annulaire, une partie centrale et des bras élastiques reliant la partie centrale au rebord annulaire, la partie centrale comprenant le trou.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit composant comprend au moins deux évidements, au moins un évidement comprend au moins un réservoir destiné à contenir du liquide et au moins un évidement s'étend de sorte à former une structure élastique.
La présente invention concerne également une palette d'ancre destinée à coopérer avec les dents d'une roue d'échappement d'un mouvement d'horlogerie, ladite palette comprenant un plan de fuite, un plan de repos et un plan d'impulsion et au moins un canal principal reliant le plan de fuite audit plan de repos, caractérisée en ce que ladite palette comprend en outre un réservoir communiquant avec ledit canal de sorte que la totalité du lubrifiant nécessaire puisse être stockée dans ledit au moins un canal principal et ledit réservoir. Dans un mode de réalisation avantageux, la palette comprend en outre au moins un canal secondaire reliant ledit au moins un canal principal au plan d'impulsion. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, avantages et caractéristiques du composant selon la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée suivante de formes de réalisation de l'invention données uniquement à titre d'exemples non limitatifs et illustrées par les dessins annexés sur lesquels :
- Les figures 1 et 2 représentent de manière schématique un système pivot selon l'art antérieur;
La figure 3 représente de manière schématique le système de pivot selon la présente invention;
Les figure 4 et 5 représentent de manière schématique le premier mode de réalisation du système de pivot selon la présente invention;
Les figure 6 et 7 représentent de manière schématique une première forme d'exécution du second mode de réalisation du système de pivot selon la présente invention;
- La figure 8 représente de manière schématique une seconde forme d'exécution du second mode de réalisation du système de pivot selon la présente invention;
Les figure 9 et 10 représentent de manière schématique une première variante du système de pivot selon la présente invention;
- Les figure 1 1 A à 1 1 D représentent de manière schématique les étapes du procédé selon la présente invention;
La figure 12 représente de manière schématique une vue de face d'un résonateur selon l'art antérieur ;
La figure 13 représente de manière schématique une vue de face d'un résonateur utilisant le procédé selon la présente invention ;
La figure 14 représente de manière schématique une vue de dessus d'un résonateur utilisant le procédé selon la présente invention ; La figure 15 représente de manière schématique une vue de face d'une variante du résonateur utilisant le procédé selon la présente invention ;
La figure 1 6 représente de manière schématique une vue de dessus d'une autre variante du résonateur utilisant le procédé selon la présente invention ;
La figure 17 représente de manière schématique une palette d'ancre connue
La figure 18 représente de manière schématique une palette d'ancre selon la présente invention ;
La figure 19 représente de manière schématique une variante de la palette d'ancre selon la présente invention ; et
La figure 20 représente de manière schématique un résonateur spiral selon la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
La figure 3 représente de manière schématique un composant de pièce d'horlogerie selon la présente invention.
Dans un premier mode de réalisation, le composant 101 est un composant de pièce d'horlogerie. Dans le cas présent, le composant 101 est un palier de pièce d'horlogerie c'est-à-dire un élément servant de pivot pour un axe de ladite pièce d'horlogerie. Ce palier 101 est une pièce d'un système pivot 100 comprenant un support 102, dont la base comporte un trou 108 pour le passage de l'axe de balancier terminé par un tigeron. Le support 102 comporte un logement 103 pour que le palier 101 puisse s'y loger. Ce palier 101 est fixé dans le logement 106 par des moyens d'attache 105. Ces moyens d'attache 105 peuvent être élastiques ou non.
Le palier 101 , selon le mode de réalisation de la figure 4, est une pièce monobloc qui se présente sous la forme d'une pièce cylindrique ou discoïdale 1010 comprenant une face supérieure 101 1 , une face inférieure 1012 et une paroi circulaire 1013. Ce palier comprend en outre au moins un évidement 200 situé au niveau de la face inférieure 1012. Cet évidement peut être par exemple le trou 107 dans lequel le tigeron de l'axe est inséré. Bien entendu, le palier 101 pourra avoir une forme quelconque telle qu'une forme parallélépipédique ou triangulaire ou toute autre forme possible. De même, il peut être envisagé que le composant 101 soit directement intégré dans un pont de pièce d'horlogerie. Le pont sert alors de substrat dans lequel le palier 101 est réalisé.
Pour réaliser le composant 101 et son évidement 200, la présente invention se propose de fournir un procédé de fabrication. Dans le cas présent, l'accent sera mis sur la réalisation de l'évidement 200.
Dans une première étape représentée à la figure 1 1 A, on se munit d'un substrat, ici le composant 101 , c'est à dire le palier, sans que l'évidement 200 ne soit réalisé. On comprend alors que ce palier 101 est préalablement réalisé. Ce palier 101 est réalisé selon la méthode la plus appropriée en fonction du matériau le constituant, appelé ici premier matériau, comme par exemple l'usinage ou le polissage.
Une seconde étape consiste à se munir d'un laser (L) dont la durée des impulsions est ici de l'ordre de la femtoseconde c'est-à-dire 10"15 seconde (typiquement 100 fs). La durée des impulsions peut aller de la femtoseconde à la picoseconde (10"12 seconde). Ce laser (L) est ensuite utilisé afin de modifier la structure dudit palier 101 comme visible à la figure 1 1 B. A cet effet, le premier matériau est choisi comme étant transparent pour le laser. Cela permet de pointer, avec le point de focalisation (P) du laser (L), un point (P) qui peut se trouver sur ou sous la surface du palier 101 . Pour le laser (L) dont la durée des impulsions est ici de l'ordre de la femtoseconde, le premier matériau peut être un matériau monocristallin comme le quartz, le saphir ou le rubis synthétique, ou un matériau polyc stallin comme le rubis polycristallin ou un matériau amorphe comme un verre tel que la silice ou une céramique. Il est aussi envisageable de réaliser en composant en polymère. Le point de focalisation (P) est ensuite déplacé en direction du palier 101 au niveau de zones situées sur ou sous la surface du palier selon une structure définie à réaliser. Tout cela est fait selon une séquence prédéterminée ou désirée afin de provoquer localement une modification de la structure du matériau par absorption à plusieurs photons. En effet, la modification de la structure du matériau par absorption à plusieurs photons nécessite une densité d'énergie très élevée. Or, obtenir une telle densité d'énergie nécessaire n'est actuellement possible qu'avec des lasers dont la durée des impulsions est très faible, c'est-à-dire, de l'ordre de la femtoseconde ou de la picoseconde. Ces lasers sont, en effet, capables de fournir cette densité d'énergie au point de focalisation c'est-à-dire là ou la densité d'énergie est la plus importante. On obtient alors le palier 101 tel que visible à la figure 1 1 C.
La troisième étape consiste à se munir d'un agent chimique. Cet agent chimique est choisi pour permettre aux zones Z1 dont la structure est modifiée d'être dissoutes plus rapidement que les zones Z2 dont la structure n'a pas été modifiée. On entend par là que la vitesse d'attaque des zones Z1 dont la structure a été modifiée par le point de focalisation (P) du laser (L) est supérieure à la vitesse d'attaque des zones Z2 dont la structure n'a pas été modifiée par le laser (L). En effet, la modification locale de la structure par le point de focalisation (P) du laser (L) femtoseconde permet de choisir un agent chimique qui est plus réactif aux zones modifiées Z1 qu'aux zones non modifiées Z2. En conséquence, en plongeant, durant un temps déterminé, ledit palier 101 dans un bain composé de l'agent chimique, on fait en sorte que toutes les zones Z1 dont la structure a été modifiée par le point de focalisation (P) du laser (L) soient dissoutes. Bien entendu, les dimensions du composant sont calculées pour prendre en compte l'attaque chimique de l'agent chimique sur les zones non modifiées et ainsi ne pas dissoudre excessivement les zones dont la structure n'a pas été modifiée. On obtient alors le palier 101 visible à la figure 1 1 D. Par ailleurs, on notera que pour que la dissolution des zones Z1 dont la structure a été modifiée se fasse, il est nécessaire que les zones Z1 puissent être accessibles pour l'agent chimique. On comprend donc qu'au moins une surface ou au moins une zone Z1 proche de la surface soit modifiée. En effet, le présent procédé permet de réaliser des structures internes mais le présent procédé nécessite que l'agent chimique puisse avoir accès aux zones Z1 dont la structure est modifiée. Avec une zone Z1 dont la structure est modifiée en surface, on permet audit agent chimique de dissoudre directement les zones modifiées Z1 . Néanmoins, il est envisageable que les zones Z1 dont la structure a été modifiée ne soient pas situées à la surface mais juste sous la surface. L'agent chimique dissout alors le peu de zones Z2 non modifiées séparant ledit agent chimique des zones modifiées Z1 pour permettre ensuite la dissolution de celles-ci. Bien entendu, chaque évidement 200 du palier 101 devra déboucher sur une surface ou être proche d'une surface. Néanmoins, il est envisageable que les différents évidements soient reliés les uns aux autres par une surface commune de sorte que la dissolution se transmette aux différents évidements 200. Une fois toutes les zones modifiées Z1 dissoutes, ledit palier 101 est sorti du bain.
Une quatrième étape consiste à nettoyer ledit palier 101 afin que tous les résidus d'agent chimique soient éliminés de sorte que la réaction chimique soit définitivement stoppée.
Un avantage de la présente invention est qu'elle est aussi bien adaptée pour la petite série que pour la grande série. En effet, l'étape d'attaque chimique est adaptée autant pour la petite série de quelques substrats à la fois que pour la grand série, c'est-à-dire un grand nombre de substrats à la fois.
L'avantage de ce procédé est donc de permettre de réaliser des évidements 200 de petites tailles directement dans la structure du palier 101 ce qu'un usinage classique ne peut faire. En effet, un palier 101 de pièce d'horlogerie possède de très faibles dimensions de l'ordre du millimètre et usiner mécaniquement des évidements 200 dans la structure est trop complexe. Or, avec le procédé selon la présente invention, il devient aisé de creuser à l'intérieur du palier 101 .
Bien entendu, on comprendra que dans le cas présent, le palier 101 sans le trou 107 dans lequel le tigeron de l'axe est inséré, peut être usiné préalablement avec des méthodes connues et que le procédé selon la présente invention est utilisé pour réaliser le trou 107 et d'autres évidements 200. Mais il est envisageable que le procédé décrit puisse être utilisé pour réaliser les évidements 200 dans un palier 101 dans lequel le trou 107 est réalisé préalablement. Il est possible que le procédé puisse être utilisé, à partir d'un substrat, pour réaliser la totalité du palier 101 directement. Celui-ci est réalisé à partir d'un substrat subissant le procédé selon la présente invention.
On comprendra également que le substrat dans lequel le composant 101 est réalisé peut être un pont de pièce d'horlogerie dans lequel le palier est directement intégré de sorte que l'ensemble pont et palier soit monobloc.
Dans une première variante visible aux figures 4 et 5, le trou 107, dans lequel le tigeron de l'axe est inséré, est usiné préalablement et le ou les évidements 200 réalisés par le procédé selon l'invention sont utilisés pour des applications micro fluidiques. On entend par là que cet évidement 200 est utilisé pour contenir ou permettre la circulation d'un liquide.
On comprendra donc que, pour l'exemple du palier, cet évidement 200 peut être utilisé pour stocker du lubrifiant servant à la lubrification de l'axe inséré dans le trou 107 du palier 101 par son tigeron. En effet, la lubrification permet la diminution des frottements et donc la diminution des pertes, permettant soit l'amélioration de la précision de la marche de la pièce d'horlogerie, soit l'augmentation de la réserve de marche de la pièce d'horlogerie, soit les deux. Comme expliqué précédemment, le stockage du lubrifiant sur un palier 101 composé d'une seule pierre est impossible. Avec le procédé selon la présente invention, il est donc possible de stocker ce lubrifiant à l'intérieur de la pierre faisant office de palier 101 en créant au moins un évidement 200.
Cet évidement 200 s'étend à partir de la surface du trou 107 vers l'intérieur du palier 101 . Cela permet au lubrifiant stocké dans ledit évidement 200 de pouvoir avoir accès au trou 107 et donc au tigeron à lubrifier lors de la rotation de l'axe. Cet évidement 200 est donc agencé pour stocker du lubrifiant qui pourra s'écouler vers le tigeron de l'axe.
Avantageusement, l'évidement 200 comprend au moins une cavité 204 et éventuellement au moins un canal 202. En effet, dans un espace restreint, on rapprochera ledit évidement de la surface du trou 107 pour avoir un palier 101 plus compact. Par contre, si l'espace n'est pas restreint, il est envisageable d'avoir au moins un canal pour relier le trou 107 à la cavité 204. Dans ce cas, les dimensions du canal 202 et de la cavité 204 sont calculées pour que la cavité 204 puisse stocker la quantité de lubrifiant nécessaire à la bonne lubrification du palier 101 et pour que le canal 202 puisse délivrer le lubrifiant de façon régulière et dans les quantités suffisantes. Si un seul évidement 200 avec un canal 202 et une cavité 204 n'est pas suffisant, il est possible de prévoir plusieurs évidements 200 comprenant chacun une cavité 204 et un canal 202 pour relier ladite cavité 204 au trou 107. Il est également envisageable qu'un évidement 200 puisse être composé de plusieurs cavités 204 associé chacune à un canal 202 et que les différents canaux 202 se rejoignent au niveau d'un point de jonction afin que le lubrifiant soit délivré au tigeron par une seule sortie. Il est également prévu que le canal 202 puisse présenter une pente de sorte à amener naturellement le lubrifiant depuis la cavité 204 vers le trou 107. Il peut être également prévu que l'évidement comprenne un canal de sortie 203 débouchant sur une autre surface du palier 101 pour faciliter la mise du lubrifiant dans ladite cavité 204 comme visible à la figure 5. Cette configuration permet également de faciliter la gravure par l'agent chimique ainsi que le nettoyage du palier 101 . Dans une seconde variante visible aux figures 6, 7 et 8, l'évidement 200 réalisé est utilisé pour former une structure 206 pouvant être élastique.
Selon une première forme d'exécution de cette seconde variante visible aux figures 6 et 7, la pièce cylindrique ou discoïdale 1010 comprend une partie centrale 214 reliée, par au moins un bras élastique 21 6, à une partie périphérique ou rebord annulaire 212 du palier 101 . De préférence, la partie périphérique 212 et la partie centrale 214 ont la même hauteur. La partie centrale 214 est de forme cylindrique et présente le trou 107 dans lequel le tigeron de l'axe est inséré. Ledit au moins un bras élastique 21 6 peut être une lame dont la flexibilité est modifié en jouant sur les dimensions comme sur l'épaisseur. De préférence, ledit au moins un bras 21 6 se présente sous la forme d'un bras courbé dont l'épaisseur est égale à la hauteur de la partie centrale cylindrique 214 comme visible à la figure 7. Préférentiellement, la structure 206 comprend trois bras 21 6 recourbés dont les points d'attache, respectivement au rebord 212 et à la partie centrale 214, sont décalés angulairement de 120 degrés.
Dans une deuxième forme d'exécution de cette seconde variante visible à la figure 8, le ou les évidements 200 forment une structure 206 élastique. Cette structure 206 comprend un évidement 200 sensiblement cylindrique, pouvant être traversant ou non, et comprenant une paroi 222 à partir de laquelle s'étendent au moins deux lames 224. Ces lames 224 sont préférentiellement diamétralement opposées et s'étendent en direction du centre axial de l'évidement 207. Ces lames 224 séparent ledit évidement 200 en deux parties 107, 226. Une première partie 107 débouche sur l'extérieur du palier et est le trou 1 07 qui sert à accueillir le tigeron de l'axe. La seconde partie 226 de l'évidement 200 est utilisée pour le débattement des lames 224. Ces au moins deux lames 224 sont, de part leur réalisation, flexibles. Cette flexibilité est permise car ces lames 224 sont longues et fines de sorte que si l'axe bouge, son tigeron vient en contact des lames 224. Celles-ci se déforment alors sous l'effet de la contrainte appliquée par le tigeron de l'axe de sorte à faire office d'amortisseur. L'ensemble de l'évidement 200 est réalisé simultanément c'est-à-dire que le faisceau laser (L) est dirigé de sorte que le point de focalisation (P) balaye la zone définissant lesdits évidements afin de modifier la structure de cette zone. L'agent chimique se charge ensuite de dissoudre la zone définissant lesdits évidements. Préférentiellement, la seconde partie 207 comprend quatre lames 224 flexibles. Ces lames peuvent se présenter dans des plans horizontaux différents.
Une troisième variante visible aux figures 9 et 10 combine les deux variantes précédentes de sorte que le palier comprenne à la fois au moins un évidement 200 formant une structure élastique 206 mais également au moins un évidement 200 formant une cavité 204 pour le stockage d'un lubrifiant. On peut en effet prévoir que le palier 101 comprend une structure formée d'une partie centrale 214 reliée à la partie périphérique 212 du palier par au moins un bras élastique 21 6 afin d'amortir les chocs mais qui comprend également une cavité 204 servant de réservoir pour lubrifiant afin d'améliorer l'interaction entre ledit palier et le tigeron de l'axe. Pour cela, l'évidement 200 servant de cavité 204 de lubrifiant, peut être placé dans la partie centrale 214 de la structure 206 élastique comme visible à la figure 10. Avantageusement, cet évidement 200 est placé au-dessus du trou 107 de sorte que le lubrifiant puisse s'écouler par gravité ou capillarité dans le trou 107. Un canal 202 étroit peut être prévu pour contrôler le débit du lubrifiant. Cet évidement 200 pourra également prendre la forme d'une gorge circulaire située sur la paroi du trou 107,
Néanmoins, il peut être envisagé que le ou les évidements 200 pour le stockage d'un lubrifiant soient situés au niveau de la partie périphérique 212 dudit palier et que le lubrifiant soit amené vers le trou 107 par au moins un canal 202 comme visible figure 9. On comprend alors que le ou les canaux 202 passent par les bras élastiques 21 6 de la structure 206 élastique. Dans un second mode de réalisation, le composant fabriqué avec le procédé selon la présente invention est un résonateur 300. Ce résonateur comporte un corps utilisé en déformation. Un résonateur classique visible aux figures 12 et 14 comprend une base 302 posée sur un socle 306 et à partir de laquelle s'étendent au moins deux bras parallèles 304. Ces deux bras parallèles portent des métallisations qui forment, sur ces branches, deux groupes d'électrodes 308 qui permettent de les soumettre à des champs électriques pour les faire vibrer. Le résonateur 300 comprend en outre, sur la base 302, des plages de connexion 309 reliées respectivement aux groupes d'électrodes 308 comme visibles à la figure 14. Chaque bras 304 comprend une face supérieure et une face inférieure.
Afin d'améliorer les caractéristiques du résonateur 300, il est connu de réaliser des gorges 310 ou rainures sur ces bras 304. Ces gorges ou rainures 310 permettent d'augmenter le couplage piézoélectrique induisant une augmentation du facteur de qualité du résonateur 300. Cette augmentation du facteur de qualité entraîne une diminution de la consommation électrique. Cette diminution de la consommation est une conséquence de la diminution de la résistance électrique représentant les pertes dans le schéma équivalent du résonateur 300.
Le procédé de fabrication selon la présente invention peut être utilisé afin de réaliser ces gorges ou rainures 310. Dans l'exemple décrit, chaque bras 304 comprend au moins une gorge 310, située chacune sur la face supérieure du bras 304 correspondant.
Pour cela, il faut d'abord se munir du résonateur 300 avant que les électrodes ne soient faites.
Puis, le laser dont la durée des impulsions est de l'ordre de la femto- seconde est utilisé pour modifier localement la structure des bras 304. On obtient alors des zones de bras 304 dont la structure est modifiée par absorption à plusieurs photons, ces zones ayant une forme prédéfinie, de préférence parallélépipédique. Cette modification de la structure permet de rendre ces zones plus sélectives. On entend par là que ces zones sont plus réactives à certains agents chimiques que les zones non modifiées. Cela permet par la suite d'effectuer une étape de gravure chimique. Cette étape de gravure chimique consiste à plonger le résonateur 300 dans une solution chimique choisie pour attaquer sélectivement les zones modifiées par le laser. Néanmoins, il est possible de choisir une solution chimique qui va attaquer les zones modifiées plus rapidement que les zones non modifiées. Dans ce cas-là, les dimensions du résonateur 300 sont définies pour que l'attaque de l'agent chimique sur les zones non modifiées soit prise en compte pour ne pas altérer les dimensions finales.
Préférentiellement, dans le cas où chaque bras 304 comprend une seule rainure 310, celle-ci est placée de façon centrée au niveau des bras 304, les rainures 310 étant placées sur la même face 314.
Le procédé selon la présente invention permet de réaliser des gorges ou rainures 310 offrant un couplage piézoélectrique plus important car ce procédé permet d'obtenir des rainures 310 avec des flancs 312 plus verticaux comme visibles à la figure 13. Or cette verticalité influe sur le couplage de manière significative.
Dans une première variante de ce second mode de réalisation visible à la figure 15, chaque face 314, 31 6 de chaque bras 304 comporte une gorge ou rainure 310. On comprend que pour un résonateur 300 ayant deux bras 304, ledit résonateur 300 comprend quatre rainures 310. On dénombre alors une rainure 310 sur la face supérieure 314 de chaque bras 304 et une rainure 310 sur la face inférieure 31 6 de chaque bras 304. Dans cette variante, les rainures 310 de chaque bras 304 sont opposées par rapport au plan A-A' visible à la figure 15.
Dans une seconde variante visible à la figure 1 6, il est possible que le résonateur 300 comprenne un troisième bras 304 de sorte que le résonateur 300 ait une forme similaire à celle d'un trident. Ce troisième bras 304, ici central, est utilisé pour la fixation du résonateur 300 et plus particulièrement pour modifier son centre de gravité. En effet, ce troisième bras 304 est utilisé comme point de fixation de sorte qu'il soit en contact du socle 306 soutenant le résonateur 300. Cette disposition du troisième bras 304 qui fait office de bras central 304 permet de centrer le centre de gravité et d'avoir un meilleur équilibre du résonateur 300. Le procédé selon la présente invention est alors utilisé pour réaliser ledit résonateur 300 à partir d'un substrat. La précision du procédé selon la présente invention permet de réaliser des formes complexes. Cette possibilité de réaliser tout le résonateur 300 avec le procédé selon la présente invention est avantageuse car elle permet de réaliser les contours et les rainures 310 en une seule étape. Bien entendu, cela est également possible avec un résonateur 300 standard à deux bras 304.
Bien entendu, on comprend que si le résonateur se présente sous la forme d'un spiral 400, au moins un évidement 200 peut être réalisé sur au moins l'une des faces dudit résonateur spiral et se présente sous la forme d'une baignoire 310 comme visible sur la figure 20.
On comprendra que cette méthode de fabrication peut être également utilisée pour réaliser d'autres pièces. On pense notamment à la réalisation de palettes d'ancre en rubis possédant au moins un évidement 200 servant de réservoir pour lubrifiant. En se référant à la figure 17, on voit une ancre 601 ayant une structure classique portant deux palettes 602 (seule la palette de sortie ayant été représentée sur la figure 17). La palette 602 est une pièce généralement en rubis dont toutes les faces sont polies et qui est chassée et collée dans un logement 604 ménagé dans le bras 601 a de l'ancre 601 . La palette 602 comprend un plan d'impulsion 602a, un plan de repos 602b et un plan de fuite 602c, le plan d'impulsion 602a et le plan de fuite 602c s'intersectant selon une arête de sortie ou bec d'impulsion 602d. Le plan d'impulsion 602a et le plan de repos 602b coopèrent respectivement avec les dents 606 de la roue d'échappement et plus particulièrement avec le plan de repos 606a et le bec de repos 606b des dents 606. La roue d'échappement 6 tourne de manière classique pas à pas dans le sens de la flèche F. Les points de lubrification particulièrement importants sont donc le plan d'impulsion 602a et le plan de repos 602b de sorte qu'une présence de lubrifiant entre les dents de la roue d'échappement et ces plans est nécessaire au cours des différentes phases de fonctionnement de l'échappement.
Or, actuellement, la lubrification consiste à disposer une goutte de lubrifiant sur les dents de la roue d'échappement ce qui ne permet pas d'assurer une lubrification sur une longue durée dans la mesure où le lubrifiant est chassé rapidement vers le plan de repos 602b de la palette 602 sur lequel il s'accumule, de sorte qu'il n'est plus disponible pour la lubrification souhaitée.
La présente invention règle ce problème en permettant de réaliser un évidement 200 se présentant sous la forme d'au moins un canal 700 et au moins un réservoir 702 pour stocker ledit lubrifiant. Pour cela, la méthode précédemment décrit est utilisée.
Le résultat, visible à la figure 18, se présente sous la forme d'une palette 602 comprend un canal principal 700 reliant le plan de fuite 602c audit plan de repos 602b. La palette 602 comprend en outre un évidement 200 servant de réservoir 702 situé dans la palette 602 et communiquant avec le canal principal 700. Ce réservoir 702 s'étend dans une direction parallèle au plan de fuite 602c et au plan de repos 602b et tendant à l'éloigner du plan d'impulsion 602a. Ce réservoir 702 est dimensionné pour stocker la totalité du lubrifiant nécessaire. Lors du fonctionnement de l'échappement, du lubrifiant est, par capillarité, aspiré dans le canal principal 700 pour sortir au niveau du plan de repos 602b.
Dans une variante avantageuse, la palette 602 comprend en outre des canaux secondaires 704 s'étendant depuis ledit canal principal 700 et débouchant sur le plan d'impulsion 602a corne visibles à la figure 19. Ces canaux secondaires 704 servent, par conséquent, à permettre la lubrification du plan d'impulsion 602a, la lubrification de l'échappement étant alors améliorée. La présence de ce réservoir pour stocker la totalité du lubrifiant directement dans la palette 602 permet de s'affranchir du problème d'éjection du lubrifiant en cas de choc.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations et/ou combinaisons évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention exposée ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées.

Claims

R EV EN D I CATI ONS
1 . Procédé de fabrication d'un composant dans un substrat (101 , 300), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) modifier la structure d'au moins une zone de substrat afin de rendre plus sélective ladite au moins une zone ;
b) graver chimiquement ladite au moins une zone afin de sélectivement fabriquer ledit composant.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape :
c) libérer le composant dudit substrat.
3. Procédé de fabrication selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure de ladite au moins une zone est modifiée par un laser (L).
4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat est réalisé en matériau transparent à la longueur d'onde du laser.
5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que la durée des impulsions du laser (L) vont de la femtoseconde à la picoseconde.
6. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le substrat est réalisé en matériau monocristallin.
7. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le substrat est réalisé en matériau polycristallin.
8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le substrat est réalisé en polymère.
9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le substrat est réalisé en un matériau amorphe comme une céramique ou un verre.
10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant est un composant horloger.
1 1 . Procédé de fabrication selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant est un palier de pièce d'horlogerie (101 ).
12. Procédé de fabrication selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que le substrat comprend un trou borgne (107) réalisé préalablement à l'étape de modification de la structure.
13. Procédé de fabrication selon la revendication 1 1 caractérisé en ce que ledit palier comprend en outre au moins un évidement (200).
14. Procédé de fabrication selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit au mois un évidement (200) est un trou borgne (107).
15. Procédé de fabrication selon les revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit au moins un évidement (200) est utilisé comme réservoir (204) pour le stockage d'un lubrifiant, ledit au moins un évidement (200) s'étendant au moins à partir de la surface du trou (107).
16. Procédé de fabrication selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit au moins un évidement comprend en outre au moins un canal (202) reliant ledit au moins un réservoir (204) audit trou (107).
17. Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que ledit au moins un évidement (200) est utilisé pour former une structure élastique (206).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce ladite structure élastique comprend une partie centrale (214) agencée pour que le tigeron d'un axe puisse s'y insérer et au moins un bras élastique (21 6) s'étendant depuis ladite partie centrale.
19. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le composant est un résonateur (300) comportant un corps utilisé en déformation.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le résonateur (300) comprend une base (302) à partir de laquelle s'étendent au moins deux bras parallèles (304) présentant chacun une face supérieure (314) et une face inférieure (31 6).
21 . Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps est un barreau enroulé sur lui-même en formant un spiral
22. Procédé selon l'une des revendications 19 à 21 , caractérisé en ce que le résonateur (300) comprend en outre au moins un évidement (310) réalisé sur l'une des faces dudit corps.
23. Procédé de fabrication selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant est une palette d'ancre.
24. Composant de pièce d'horlogerie (101 ) agencé pour coopérer avec un axe, ledit composant comprenant un trou (107) dans lequel un tigeron dudit axe est inséré, caractérisé en ce que ledit composant comprend au moins un évidement (200) s'étendant dans ledit composant à partir d'au moins une des surfaces du trou (107).
25. Composant de pièce d'horlogerie selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit au moins un évidement comprend au moins un réservoir (204) destiné à contenir du liquide.
26. Composant de pièce d'horlogerie selon la revendication 25, caractérisé en ce que ledit au moins un évidement (200) comprend en outre au moins un canal (202) reliant ledit au moins un réservoir (204) audit trou.
27. Composant de pièce d'horlogerie selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit au moins un évidement (200) s'étend de sorte à former une structure élastique (206).
28. Composant de pièce d'horlogerie selon la revendication 24, caractérisé en ce ledit évidement (200) est agencé pour que le composant comprenne une pièce cylindrique comprenant un rebord annulaire (212), une partie centrale (214) et des bras élastiques (216) reliant la partie centrale au rebord annulaire, la partie centrale comprenant le trou (107).
29. Composant de pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 24 à 28, caractérisé en ce que ledit composant comprend au moins deux évidements (200), au moins un évidement comprend au moins un réservoir (204) destiné à contenir du liquide et au moins un évidement s'étend de sorte à former une structure élastique (206).
30. Palette (602) d'ancre (601 ) destinée à coopérer avec les dents d'une roue d'échappement d'un mouvement d'horlogerie, ladite palette comprenant un plan de fuite (602c), un plan de repos (602b) et un plan d'impulsion (602a) et au moins un canal principal (700) reliant le plan de fuite (602c) audit plan de repos (602b), caractérisée en ce que ladite palette comprend en outre un réservoir (702) communiquant avec ledit canal de sorte que la totalité du lubrifiant nécessaire puisse être stockée dans ledit au moins un canal principal et ledit réservoir.
31 . Palette d'ancre selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre au moins un canal secondaire (704) reliant ledit au moins un canal principal au plan d'impulsion.
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